茶树（Camellia sinensis L.）种子与扦插繁殖苗圃植株生长及品质特性的比较评价：克隆繁殖用于老龄茶园更新的基因型依赖性潜力

《Plants》：Comparative Assessment of Growth and Quality Characteristics of Tea Nursery Plants Propagated by Seed and Cutting

　　

茶树（Camellia sinensis L.）种植是Türkiye东黑海地区的重要农业活动，该地区商业茶叶生产集中。大多数土耳其茶园由种子建立，导致遗传和表型变异（phenotypic variability），而无性繁殖（vegetative propagation，指不经过种子繁殖的营养繁殖方式）仍有限。本研究比较了8份茶树材料的种子繁殖与扦插繁殖，以评估其对苗圃植株表现（nursery plant performance）的影响及克隆繁殖（clonal propagation，指通过营养体获得遗传一致个体的繁殖方式）用于茶园更新的潜力。对每个基因型，建立48粒种子和48个叶芽插穗（leaf-bud cuttings，带单叶和腋芽的短茎段插穗），共计768个繁殖单元。为更一致地评估根系发育，研究人员针对种子来源和扦插来源苗圃植株开发了方法特异性五级茶根发育量表（TeaRDS，tea root development scales）。种子来源苗圃植株通常表现出更大的新梢生长、茎粗和根重。相反，基于TeaRDS的根系发育评分在繁殖方法间无显著差异。繁殖方法效应因基因型而异，多变量分析（multivariate analyses）显示，扦插来源与种子来源植株在53 ME 265和53 AD 83中发育谱最相似（d分别为1.85和2.03）。这些发现表明，尽管扦插繁殖并非在所有基因型中均能提供与种子繁殖相同的生长表现，但所选基因型可实现可比发育谱，支持将克隆繁殖作为Türkiye老龄茶园更新的一种有前景策略。

茶树（Camellia sinensis L.）是Türkiye东黑海地区重要经济作物，商业生产集中。土耳其茶园多数由种子建立，遗传和表型变异大，无性繁殖有限；老龄茶园经济寿命约50–60年，更新需求突出，而修剪等栽培措施不能完全弥补产量和品质损失。现代茶叶生产需要遗传均一、高产优质的克隆苗，但同一条件下系统比较种子与扦插苗根系、新梢发育和品质的研究有限，因此开展本研究。研究人员于2024–2025年在RTEü农学院国家茶基因库温室，用8份材料（3个品种CIN-1、SEAKARI、TUGLALI；5个基因型53 ME 265、28 TI 09、53 CE 279、53 AD 83、53 GU 40）比较种子和扦插繁殖；每基因型48粒种子和48个叶芽插穗（leaf-bud cuttings，带单叶和腋芽的短茎段插穗），共768个繁殖单元，同温室管理，开发TeaRDS（tea root development scales，五级茶根发育量表），评估繁殖成功率、根发育、新梢品质、茎粗、梢长、根重和根长。研究得出种子苗总体梢长、茎粗和根重更大，根发育评分在繁殖方法间无显著差异，繁殖方法效应具基因型依赖性，53 ME 265和53 AD 83两方法发育谱最相似；这支持选择适宜基因型的克隆繁殖用于老龄茶园更新，但并非所有基因型均与种子繁殖等效。

技术方法概括：选用RTEü国家茶基因库（Rize，Türkiye）的3个品种和5个基因型；每基因型建立48粒种子和48个叶芽插穗，共768个繁殖单元。插穗采自2024年8月8日重剪后新梢，种子于2024年11月12日播种；插穗以4000 mg L^?1 IBA（indole-3-butyric acid，吲哚-3-丁酸）速蘸后插入泥炭/蛭石（3:1, v/v）基质，种子播于同一基质，同温室培养。评估繁殖成功率、TeaRDS五级根发育、1–5新梢品质、茎粗、梢长、根重和根长；采用两因素方差分析、Scheirer–Ray–Hare检验、Tukey多重比较、主成分分析（PCA，principal component analysis）、Gower距离主坐标分析（PCoA，principal coordinates analysis）、Pearson相关和欧氏距离（Euclidean distance）分析。

结果部分：
3.1 种子萌发、愈伤形成与生根过程观察：连续观察显示种子先主根垂直生长后侧根形成，约90天完成相应阶段；扦插约4周形成愈伤，随后3–4周出现根原基，6–8周可见纤维根，不定根主要集中于插穗基部。
3.2 基因型和繁殖方法对生长及苗圃植株品质的影响：两因素分析表明繁殖方法对茎粗（stem diameter，SD）、梢长（shoot length，SL）和根重（root weight，RW）极显著（p<0.001），对新梢品质（shoot quality，SQ）显著（p=0.031）；基因型对根发育（root development，RD）显著（p=0.008）、对SL和RW极显著；基因型×繁殖方法互作（G×M）对SD、SQ和RW显著（p<0.05），效应量偏eta平方（η_p²，效应量指标）为0.300–0.633。
3.3 繁殖成功率（%）：种子总体数值较高但基因型间差异明显；53 ME 265和53 GU 40扦插成功率较高，CIN-1较低，部分基因型两方法相似。
3.4 根系发育（1–5）：Scheirer–Ray–Hare检验显示基因型效应显著（p=0.008），繁殖方法不显著（p=0.437），变异更与基因型相关。
3.5 新梢品质（1–5）：繁殖方法显著（p=0.031），基因型不显著（p=0.933），G×M显著（p=0.039）；部分扦插组合品质较高。
3.6 茎粗（mm）：繁殖方法极显著（p<0.001），G×M显著（p=0.031），基因型接近阈值（p=0.056）；种子苗一般更粗但差异幅度因基因型而异。
3.7 梢长（cm）：基因型和繁殖方法均显著（p<0.001），G×M不显著（p=0.259）；种子苗一般更长，但28 TI 09和53 ME 265差异较小。
3.8 根重（g）：基因型、繁殖方法和G×M均显著（p<0.001、p<0.001、p=0.004），方法效应大（η_p²=0.633）；种子苗一般更高但部分扦插苗接近。
3.9 根长（cm）：基因型（p=0.499）、繁殖方法（p=0.374）和G×M（p=0.092）均不显著。
3.10 多变量分析及参数关系：PCoA前两轴解释79.6%（60%+19.6%），部分分离但有重叠；欧氏距离最低为53 ME 265（d=1.85）和53 AD 83（d=2.03），最高为CIN-1（d=4.99）、SEAKARI（d=4.95）和53 GU 40（d=4.62）；Pearson相关显示RW-SL r=0.63、SQ-RD r=0.59、RW-SD r=0.55，根长相关较弱；PCA前两维解释64.3%（40.6%+23.7%），RD、SD、SQ贡献较高，根长最低（6.10%）。

讨论部分总结：原文讨论认为，种子苗在梢长、茎粗和根重上占优，可能与种子营养储备、初生根系统及早期发育优势有关；扦插苗经愈伤和不定根形成，IBA处理虽已确立可促进不定根，但苗圃表现仍强烈依赖基因型。根发育评分方法间无显著差异提示适宜基因型扦插可达足够根发育，但原文强调未建立正式等效。TeaRDS是方法学贡献，可区分基因型差异（H(7)=18.968；p=0.008；epsilon平方（ε_r²，效应量指标）=0.299），但与根重仅弱相关（r=0.29），不能替代称重；SQ与RD正相关（r=0.59）。根长对基因型、方法和互作均不显著且与其他参数相关性弱，说明需综合根重、根发育和新梢品质评价。多变量分析支持繁殖响应具基因型依赖性，53 ME 265和53 AD 83最接近。局限包括基因型×方法组合样本量有限、单温室、早期阶段及TeaRDS尚未跨评价者和独立材料验证；苗期差异不能直接预测田间存活、长期产量或抗逆性。

结论部分翻译：本研究比较评价了种子和扦插繁殖方法对茶树生长、根系发育和新梢品质的影响。研究发现繁殖方法具有显著效应，尤其影响新梢发育、茎粗和根重，而这些效应的幅度因基因型而异。在一些基因型中，扦插来源苗圃植株表现出与种子来源苗圃植株相似的发育谱，尤其是在与根系发育相关的性状上。多变量分析支持这种基因型特异性响应，显示扦插来源与种子来源苗圃植株之间的相似程度因基因型而异。未检测到繁殖方法对根系发育的显著影响，尽管本研究设计不能建立两种方法之间的正式等效。五级茶根发育量表（TeaRDS）为评估根系发育提供了实用视觉框架，但在其作为更广泛表型分析工具使用前，仍需标准化、评分者间信度评估和外部验证。总体而言，扦插繁殖并非在所有基因型中均能提供与种子繁殖相同的苗圃表现；然而，所选基因型在本研究条件下达到了可比发育谱。研究结果为遗传均一和优质克隆材料的潜在应用提供了科学证据，尤其是在茶园更新计划中。未来评估这些基因型在不同生态条件下长期田间表现和经济可持续性的研究，将进一步增强所提出生产策略实施的可行性。